تکنولوژی Crossfire چیست؟
احتمالا نام تکنولوژی کراس‌فایر (Crossfire) را شنیده‌اید و در مورد عملکرد، کارکرد و سیر پیشرفت آن کنجکاو هستید. در ادامه این مقاله از مجله ای سی بلاگ، قصد داریم تا به استفاده از این تکنولوژی و سیر تحول آن بپردازیم.
فناوری Crossfire چیست؟
تکنولوژی Crossfire، نامی برای فناوری شرکت ای‌ام‌دی (AMD) است که به شما این اجازه را می‌دهد تا در یک کامپیوتر، بتوانید از چند کارت گرافیک استفاده کنید. این امر، توسط چیپست موجود روی مادربر صورت می‌گیرد. وظیفه این چیپست کنترل کارت گرافیک‌ها و ادغام آن‌ها باهم برای نمایش بر روی صحفه نمایش کامپیوتر است.
نخست، این تکنولوژی توسط «ATI Technologies» توسعه پیدا کرد. فناوری مرتبطی با این تکنولوژی در لپ تاپ‌ها، برای استفاده از کارت گرافیک‌های خارجی استفاده می‌شود که «AMD Hybrid Graphics» نام دارد.
این فناوری در سال ۲۰۰۵، برای رقابت با تکنولوژی SLI انویدیا (Nvidia) که یک سال قبل معرفی شده بود، عرضه شد. البته فناوری Crossfire در سپتامبر سال ۲۰۱۷ (شهریور ۱۳۹۶ ه.ش)، توسط شرکت AMD برچیده شد. البته AMD دست از بروزرسانی و پشتیبانی از این تکنولوژی، برای برنامه‌های DirectX11 و DirectX12 بر نداشت.
AMD، پس از آن «mGPU» (که به عنوان Multi GPU نیز شناخته می‌شود) را وارد عرصه کرد؛ اما با این تفاوت که دیگر AMD، پروفایل برنامه‌های Directx11 را خودش به وجود نمی‌آورد و توسعه دهندگان نرم‌افزار، خود باید اقدام به توسعه آن می‌کردند.
نسل اول Crossfire
این سیستم، به یک مادربرد که با Crossfire سازگار باشد و دو عدد کارت گرافیک «ATI Radeon PCI Experess» نیاز داشت تا بتواند شروع به کار کند.
کارت گرافیک‌های Radeon سری «x800s» ،«x850s» ،«x1800s» و «x1900s» همگی، در مدل‌های عادی و مدل‌های «crossfire Edition» عرضه شدند. کارت گرافیک‌های Crossfire Edition دارای قابلیت «Master Capability» با کارت گرافیک بودند.
قابلیت Master Capability، اصلاحی است که برای ترکیب ۵ چیپست پردازش تصویر اضافی به کار می‌رود. Master Capability، خروجی دو کارت گرافیک را با یکدیگر ترکیب می‌کند و در آخر از طریق صحفه نمایش پخش می‌کند.
فناوری Crossfire چگونه کار می‌کرد؟
شما برای استفاده از Crossfire، باید یک کارت گرافیک Master خریداری می‌کردید و آن را با یک کارت گرافیک عادی از مدل مشابه، استفاده می‌کردید. کارت گرافیک Master با یک دانگل DVI-Y اختصاصی همراه که باید به درگاه‌های اولیه DVI هر دو گرافیک و کابل مانیتور متصل شود.
این دانگل، نقش اتصال بین دو کارت گرافیک و ارسال تصاویر ناقص به کارت گرافیک‌ها را داشت و در آخر نیز تصویر کامل را به سمت مانیتور ارسال می‌کرد. مدل‌های پایین رده Radeon x1300 و Radeon x1600، نسخه Crossfire Edition را نداشتند ولی می‌توانستید این قابلیت را از طریق نرم‌افزار فعال کنید. ارتباط آن‌ها نیز از طریق اسلات‌های استاندارد PCIe بر روی مادربرد انجام می‌شد.
نمونه‌ای از محدودیت در ساختار کارت گرافیک‌های Master، کارت گرافیک Radeon x850xd بود. به دلیل استفاده از چیپست «Sil 163B TMDS»، حداکثر رزولوشن در کارت گرافیک‌های x850 بین ۱۶۰۰ در ۱۲۰۰ و ۶۰ هرتز و یا ۱۹۲۰ در ۱۴۴۰ و ۵۲ هرتز بود.
این محدودیت، باعث ایجاد مشکلاتی برای دارندگان مانیتور‌های CRT که خواهان استفاده از فناوری Crossfire، برای بازی کردن در رزولوشن بالاتری بودند یا کسانی که نمایشگر‌های LCD عریضی داشتند شد. در آن زمان بسیاری از مردم متوجه شدند، استفاده ۶۰ هرتز از مانیتور‌های CRT، باعث خستگی چشم آن‌ها می‌شود. به همین دلیل رزولوشن به ۱۰۲۴ در ۱۲۸۰ محدود شد.
فناوری Crossfire به کار رفته در کارت گرافیک‌های سری x1800 Master، دارای دو مجموعه از چیپست‌ها و یک دانگل DVI-Y، برای دو برابر کردن پهنای باند میان دو کارت گرافیک بود که رزولوشن و فریم ریت را به حداکثر می‌رساند.
نسل دوم Software Crossfire
در نسل دوم Crossfire، مادربرد‌ها با چیپست «Crossfire Xpress 3200» دیگر نیازی به کارت گرافیک Master برای قابلیت Crossfire Ready نبودند (به جز سری کارت گرافیک Radeon X1900).
با چیپست Crossfire Xpress 3200، دو کارت گرافیک عادی می‌توانستند از قابلیت Crossfire استفاده کنند و از اسلات PCIe با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، همانند کارت گرافیک سری X1300 که از همین روش استفاده می‌کرد.
اما Xpress 3200 برای تأخیر کم و سرعت بالا در تبادل اطلاعات بین کارت گرافیک‌ها ساخته شده بود. زمانی که عملکرد و قدرت نیز تحت تأثیر این اتفاق افزایش یافت، این کار به عنوان یک بهبود کلی در استراتژی فروش، تلقی شد. دلیل این اتفاق قیمت بالای گرافیک‌های Crossfire، تقاضای بالا و در دسترس نبودند آن در بسیاری فروشگاه‌ها.
گرچه Xpress 3200 قابلیت استفاده از فناوری Crossfire را از طریق اسلات PCIe برای تمام کارت گرافیک‌های Radeon قبل از X1900s دارد؛ اما Driver مشخصی برای استفاده از crossfire در سری X1800 وجود ندارد.
نسل سوم CrossfireX
با عرضه کارت گرافیک‌های جدید Radeon X1950 Pro، نحوه اتصال Crossfire دچار تغییر و بازبینی از سمت ATI شد و دیگر نیاز به استفاده از کارت گرافیک Master و دانگل DVI-Y نبود. ATI Crossfire Bridge Interconnect (به اختصار CFBI link)، مانند نواری است که از بالای هر کارت گرافیک متصل می‌شود، همانند «Nvidia SLI Bridge» ولی با منطق و ساختاری متفاوت. بعد از این، کارت گرافیک‌های Master برای رسیدن به بالا‌ترین توان گرافیکی، دیگر مورد نیاز نبودند.
کارت گرافیک‌های سری Radeon HD 2900 و HD3000 از نوار کانکتور یکسانی برا اتصال استفاده می‌کردند، ولی کارت گرافیک‌های HD3800، تنها به یک کانکتور برای اتصال نیازمند بودند تا از CrossfireX استفاده کنند.
برخلاف سری کارت گرافیک‌های گذشته، مدل‌های متفاوت کارت گرافیک Radeon HD3800 می‌توانند با CrossfireX ترکیب شوند و هر کدام با کنترل Clock متفاوت کار کنند.
از زمان انتشار پلتفرم دسکتاپ با اسم رمز «Spider» از سوی AMD در سال ۲۰۰۷، تکنولوژی Crossfire با چیپست «790FX»، توانست به قابلیت پشتیبانی از چهار کارت گرافیک به صورت همزمان دست پیدا کند. در همان زمان اسم برند Crossfire به «ATI CrossfireX» تبدیل شد.
بر اساس آزمایش‌های انجام شده توسط AMD، استفاده از ۴ کارت گرافیک باعث افزایش قدرت سه برابری شده بود. این تغییر در چندین بازی و برنامه مختلف که نیازمند به قدرت گرافیکی بالایی بودند اتفاق افتاد.
در اوایل سال ۲۰۰۸، توسعه‌های صورت گرفته بر روی زیر ساخت Crossfire اتصال دو کارت گرافیک با PCIe بر روی مادربرد را ممکن ساخت. کارت گرافیک‌های Radeon HD 3870 X2 و بعد‌ها Radeon HD 4870 X2، قابلیت اتصال به یک کانکتور Crossfire برای دو کارت گرافیک را داشتند. زمانی که از دو کارت گرافیک بر روی یک سیستم استفاده می‌شد، خروجی‌های HDMI بر روی دو کارت، نمی‌توانستند به صورت همزمان کار کنند.
نسل چهارم XDMA
کارت گرافیک‌های Radeon R9 290 و Radeon R9 290X، در سال ۲۰۱۳ معرفی شدند، مانند کارت گرافیک‌های به روز که از ورژن جدید «GCN» استفاده می‌کردند، دیگر پورت بالای کارت گرافیک (Bridging Ports) را نداشتند. در عوض، آن‌ها از «XDMA» استفاده می‌کردند تا بتواند کانال‌های ارتباطی مستقیم به سمت دیگر کارت گرافیک‌های سیستم را ایجاد کنند. این کار بر روی اسلات‌های PCIe که توسط کارت‌های گرافیک Radeon استفاده می‌شد، اتفاق می‌افتاد.
PCIe 3.0، سرعت پهنای باند ۱۷ برابری نسبت به Bridge را تأمین می‌کرد که در مقایسه استفاده از پورت Bridge غیر معمول به نظر می‌رسید. XDMA به دلیل نیاز بیشتر به پهنای باند در کارت گرافیک که از سمت «AMD Eyefinity» و مانیتور‌های 4K ایجاد می‌شد، انتخاب شد.
پهنای باندی که توسط XDMA استفاده می‌شود کاملا پویا است. XDMA می‌تواند مقیاس خود را نسبت به بازی و یا برنامه مورد نظر تغییر دهد و همچنین به راحتی می‌تواند به تنظیمات پیشرفته از سمت کاربر مانند «Vertical Synchronization» (که با نام Vsync نیز شناخته می‌شود) همگام شود.
برخی از کارت گرافیک‌های جدید نیز با کارت گرافیک‌های سری ۷۰۰۰ که دارای معماری «Core Next 1.0» هستند، قابلیت برقراری ارتباط دارند.
Hybrid CrossfireX (Dual Graphics) چیست؟
یک مدل Hybrid نیز از CrossfireX وجود دارد که توسط معماری «AMD Northbridge»، با کارت گرافیک‌های انتخاب شده، گرافیک مجتمع را برای افزایش قدرت ترکیب می‌کند. نسل فعلی آن با نام Hybrid Crossfire شناخته می‌شود و برای مادربرد‌هایی با چیپست AMD که سازگار با سری ۷ و ۸ کارت گرافیک‌های AMD هستند، در دسترس است.
تفاوت Crossfire با Nvidia SLI چیست؟
در بعضی موارد ممکن است که Crossfire قدرت پردازش 3D را افزایش ندهد. در موارد دیگر، ممکن است باعث کاهش فریم ریت به دلیل نوع خاص برنامه شود. این مسئله برای Nvidia SLI نیز وجود دارد. این مشکل در سیستم‌های دارای چند کارت گرافیک ذاتی است. بیشتر اوقات زمانی شاهد چنین اتفاقی هستیم که برنامه در رزولوشن پایین استفاده شود.
زمانی که از Crossfire در کنار «AFR» استفاده می‌کنیم، احتمال دارد فریم ریت تصویر، از عددی که در برنامه بنچمارک نشان داده می‌شود پایین‌تر باشد. در برخی موارد نیز ممکن است این عدد کمتر از یک کارت گرافیک تکی نیز باشد. این پدیده با نام «Micro Stuttering» نیز شناخته می‌شود و روی کارت گرافیک‌های SLI نیز رخ می‌دهد. این مشکل نیز یکی دیگر از ایرادات استفاده از چند کارت گرافیک است.
مزیت فناوری Crossfire چیست؟
از فناوری Crossfire می‌توانید روی یک نسل از کارت گرافیک و از سازنده مختلف استفاده کنید. این امر به شما اجازه می‌دهد تا بتوانید با دستی باز اقدام به خرید کارت گرافیک کنید و از مزیت افزایش قدرت نیز بهرمند شوید. پیشنهاد می‌کنم مقاله «هرآنچه که باید پیش از خرید کارت گرافیک (GPU) گیمینگ بدانید» و «راهنمای خرید بهترین کارت گرافیک گیمینگ» را مطالعه کنید.
در مقایسه با SLI، شما تنها زمانی می‌توانید از این تکنولوژی استفاده کنید که تمام کارت گرافیک‌ها مانند هم باشند و از یک برند سازنده نیز باشند. از دیگر مزیت‌های تکنولوژی Crossfire و همچنین SLI، پشتیبانی از ۴ مانیتور 8K و ۸ مانیتور 4K است.
معایب فناوری Crossfire چیست؟
یکی از اصلی‌ترین مشکلات این تکنولوژی این است که فقط بر روی حالت تمام صحفه «Fullscreen Mode» به درستی کار می‌کند. زمانی که شما از حالات (Borderless/Windowed) استفاده می‌کنید، نیازمند به یک برنامه پشتیبان برای استفاده از آن دارید.
نسل اول Crossfire، به دلیل پایین بودن سرعت باند اسلات PCIe، نیاز به یک دانگل یا Y-cable دارد تا بتوانید از تمام قدرت کارت گرافیک‌های خود استفاده کنید.
سخن پایانی
تکنولوژی Crossfire که در حال حاضر با نام AMD Hybrid Graphics نیز شناخته می‌شود، مسیر پر فراز و نشیبی را طی کرده است. پیشرفت تکنولوژی و وجود رقیب سر سختی از تیم سبز، باعث شده تا AMD این تکنولوژی را روز به روز بهتر و جذاب‌تر کند تا بتوانیم از نهایت قدرت گرافیکی در سیستم‌های خانگی بهرمند شویم.
تکنولوژی Crossfire، فناوری است که به شما اجازه می‌دهد تا در یک کامپیوتر، از چند کارت گرافیک استفاده کنید.
تکنولوژی استفاده از چند کارت گرافیک است که توسط انویدیا توسعه پیدا کرده است.
روش دیگر برای رندر فریم در کامپیوتر است که از چند کارت گرافیک نیز پشتیبانی می‌کند.
